11月7日《自然》杂志精选
时间:2017-12-07

  11月7日,“自然”杂志精选 - 新闻 - 科学网

  胰岛素的发现及其对葡萄糖平衡的许多影响一直影响着我们对糖尿病及其治疗的理解。但是我们对大脑的注意力要少得多,传统上认为大脑在这方面起了小作用。本文总结了新发现的以脑为中心的血糖控制系统的存在证据,该系统与胰岛一起降低血糖水平。这两个监管体系的特点是各种各样的重迭和冗余,所以两者的缺陷可能是发展糖尿病所必需的。作者的结论是,为了更有效地预防糖尿病的流行,应该开发以脑和胰岛为中心的系统。

  气溶胶对气候的影响

  澄清气溶胶对云反照率的影响是现代气候科学面临的最大挑战之一。这通常是违约:持续的高度不确定性主要与人类活动产生的排放有关。

  Ken Carslaw及其同事现在公布了可能影响云量和其他因素的28个气溶胶和前驱气体排放参数的分析。他们发现,自工业化前期(大约公元1750年)以来,只有34%的气溶胶变化与人为排放有关,而45%的变化与火山二氧化硫,海洋二甲基硫和天然气的自然排放有关其他自然资源。

  感觉刺激的选择性整合

  灵长类前额皮质的神经元代表感官刺激的许多方面,产生任务依赖性,时变响应。目前还不清楚这些复杂的反应如何代表他们在不同情况下为行为提供的输入的相关方面,或者他们如何为行为作出贡献。在这项研究中,Valerio Mante et al。发现当猴子执行依赖于场景的感觉运动任务时,与任务相关的信号和任务独立的信号在前额皮质的相同单元中被混合在一起,但容易发生在神经元级别的动态过程的框架内。反复出现的神经网络模型可以重现这些数据的关键特征,并为决策的任务相关证据的选择和整合提供新的机制。

  科学家确定多巴胺转运蛋白的结构

  多巴胺转运蛋白(DAT)是一种膜蛋白,能够清除多巴胺,一种神经递质,从突触间隙进入周围细胞的胞质溶胶,终止神经递质的信号。 Eric Gouaux及其同事报告了果蝇DAT与三环类抗抑郁药去甲替林的X射线结构。这是迄今为止鉴定的真核神经递质钠转运体的第一种晶体结构。

  具有自组织潜力的微型机器人

  集体运动在各种规模的自然界中都可以看到,从鸟群到鱼群和细菌群,但是在简单的物理模型中难以捕捉到这种行为。能够表现集体行为的人工主动系统通常依赖于碰撞,使交互描述复杂化。现在,丹尼斯·巴托洛(Denis Bartolo)和他的同事们创造了一个独特的实验系统,它由自行滚动的球组成,自行组织和向一个方向移动数以百万计。这些钢球通过直接的液压作用相互感应,使得所有的参数都可以很容易地计算和调整。

  破解鲜明的原因

  如果自然选择既普遍又毫无意义,那么怎样才能保持这个群体的差异呢?金伯利·休斯(Kimberly Hughes)及其同事在一项关于彩虹公鸡(guppies)的研究中回答了进化生物学中这个迫切需要解决的问题。彩虹鳉是一个特别有用的模型系统,因为男性彩虹的颜色是遗传变异性的最着名的生物学特征之一。使用控制良好的野生种群,休斯等。发现不仅女性的兄弟姐妹喜欢与这些稀有的男性交配,而且这些男性也比那些更常见的男性生下更多的后代。这种被称为负频率依赖选择的现象表明,独特性是价格回报,也是维持人口多样性的机制。

  神经元如何响应感官刺激

  单个神经元能够区分在他们的细胞体上接受的突触输入和树突,但行为如何影响它们的平衡尚不清楚。现在,Michael Greenberg及其同事发现,小鼠海马神经元通过增加转录因子NPAS4及其靶基因产物脑源性神经营养因子(BDNF)的水平来响应感觉输入信号的增加,而BDNF又促进细胞抑制性突触在体内同时抑制树突上的抑制性突触。因此,单个神经元通过重新分配其抑制性输入的分布来响应感觉刺激,限制了它们的细胞体输出,同时促进了它们的树突可塑性。

  (田田/编译更多信息请访问www.naturechina.com/st)

  “中国科学”(2013-11-18第二版国际)